황해 박스코어 퇴적물에서 와편모조류 시스트의

Abstract

본 논문에서는 황해 퇴적층에서 와편모조류 시스트 군집의 시간적 변화 특성과 그 원인을 연구하였다. 본 연구를 위해 황해 중앙 및 남동 해역의 니질대에서 2개의 박스코어(AB01과 D06) 퇴적물이 채취되었으며, 각 코어 퇴적물의 연대 추정을 위한 210Pb 동위원소 분석과 함께, 약 2 ~ 5 cm 간격으로 채취된 부시료들에 대한 총유기탄소 및 총질소 함량 그리고 와편모조류 시스트 군집 분석을 실시하였다. 과잉 210Pb(excess 210PB activity) 동위원소 수직 분포에서 기울기 특성을 이용하여 계산된 각 코어 퇴적물의 퇴적율은 각각 0.07cm/yr, 1.70cm/yr 이며, 이를 이용하여 추가된 코어 퇴적물의 연대는 AB01은 최대 500년 에 달하며, D06은 30년에 달한다. 총유기탄소 및 총질소의 함량은 코어 AB01과 D06에서 총유기탄소 0.09 ~ 0.13%, 0.65 ~ 0.88%, 총질소 0.05 ~ 0.19%, 0.03 ~ 1.87%범위이다. 코어 AB01의 총유기탄소 및 총질소 함량은 전반적으로 코어의 상부로 갈수록 뚜렷하게 증가하는 경향을 보이며, 함량의 수직적 변화 특성에 따라 하부에서부터 3개의 구간(Zone1, 2, and 3)으로 뚜렷하게 세분된다. 최하부의 Zone1 은 1455 ~ 1730년 사이의 구간으로 전반적으로 총유기탄소와 총질소 함량이 각각 0.5% 및 0.07%미만으로 낮은 특성을 보이며, Zone2는 1730 ~ 1910년 사이의 구간으로 총유기탄소 및 총질소의 함량이 각각 0.08%와 0.1%까지 점이적 으로 증가하며, 최상부의 Zone3은 1910년에서 현재까지의 퇴적 구간으로 총유기탄소와 총질소의 함량이 각각 1.2%와 0.2%까지 크게 증가한다. 또한 코어 D06의 경우 퇴적물의 연령과 총유기탄소 및 총질소의 함량이 코어 AB01의 Zone3 에 해당하며, 이들 함량의 수직적 변화에 따라 1999년을 기준으로 하부에서부터 Zone 3a와 3b로 세분된다. 황해 퇴적물에서 출현이 확인된 와편모조류 시스트는 총 12속 19종이다. AB01 에서는 6속 11종, D06 은 12속 17종으로 AB01 보다 다양한 종이 출현하였다. AB01의 와편모조류 시스트 군집의 수직적 변화는 1580년대 Spiniferites spp. 에 의해서 증가하는 구간을 제외하고 전반적으로 상부로 갈수록 현존량은 높아지는 경향을 보인다. 현존량의 증가 경향에 따라 하부에서부터 3개의 구간(Zone1, 2, and 3)으로 뚜렷하게 세분된다. 최하부의 Zone1은 1450 ~ 1730년 사이의 구간으로 1580년대 Spiniferites spp. 의 높은 증가 구간이 특징을 보이며, Zone2는 1730 ~ 1910년 사이의 구간으로 Spiniferites spp. 의 감소와 Brigntedinium spp. 의 증가현상이 특징이며, Zone3 은 1910년대부터 현재까지의 퇴적구간으로 A.tamarense/catenella 과 O. centrocarpum 의 급격한 증가와 1990년 의 높은 현존량을 보인다. 또한 코어 D06의 경우하부에서부터 2개의 구간 (Zone3a, Zone3b) 로 세분되며, 이는 AB01 의 Zone3 에 해당하는 연대이다. Zone3a 는 1980 ~ 1997년 사이의 구간으로 Spiniferites spp. 의 현존량이 증가한다. Zone3b 는 Spiniferites spp.의 현존량이 감소하며 Brigntedinium spp.의 현존량이 증가하는 경향을 보인다. 총유기탄소, 총유기질소의 함량 변화 특성과 와편모조류 시스트 의 시간적 변화 특성이 잘 일치한다. 그 결과 Zone1은 Spiniferites spp. 는 1580년대 높은 현존량을 나타낸다. 감소하며 총유기탄소, 총질소의 함량은 점미적 으로 증가한다. 이는 유기물의 유입에 의한 현상으로 보이나 좀 더 많은 자료와 연구가 필요하다. Zone2 는 총유기탄소, 총질소의 함량이 점증적으로 증가하며, 총 와편모조류의 시스트의 현존량은 낮은 편이다. 특징적인 점은 자가영양종인 Spiniferites spp.의 현존량 감소와 종속영양종인 Brigntedinium spp.의 현존량 증가이다. Brigntedinium spp.이 Spiniferites spp 의 현존량 감소에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다. Zone3 은유기물의 함량이 크게 증가하는 구간으로 와편모조류 시스트의 현존량 또한 높아지는 구간이다. 특히 A.tamarense/catenella 과O. centrocarpum 이 우점하며 높은 함량을 보이는데 이는 성장에 충분한 영양염과 적합한 온도(비교적 낮은 수온)가 형성됨에 따라 생산력이 증가하였음을 지시한다. 또한 1910년대는 화석연료를 사용하면서 북반구의 퇴적물에서도 질소 안정동위원소 비율이 두 배 이상 증가하는 현상을 보이며, 우리나라 동해 남부 해역 퇴적물에서 Pb-207/Pb-206 도 급격하게 증가하는 경향을 보여 시스트 의 증가와 잘 일치한다.1990년 A.tamarense/catenella 과 O. centrocarpum 의 급격한 증가는 해양투기의 투기의 영향으로 보인다. Zone3a 의 총유기탄소, 총질소의 함량에는 큰 변화가 나타나지 않으나 Spiniferites spp. 의 현존량의 증가가 나타난다. Zone3b 는 총유기탄소와, 총질소의 함량이 높아지면서 Spiniferites spp.의 감소와 Brigntedinium spp. 의 증가가 나타나는데 이는 황해 남동 해역 의 탁도가 높아져 광저해 현상에 의한 Spiniferites spp. 의 감소로 여겨진다. 본 연구결과, 황해 중앙 및 남동 해역의 니질대 퇴적물의 와편모조류 시스트 군집의 시간적 변화 및 총유기탄소, 총질소의 특징으로 구분되는 3개의 Zone과 2개의 Zone 로 나뉠 수 있었다. 특히, 황해 중앙 니질대 에서 1910년대 이후 급격한 와편모조류 시스트 현존량 증가현상은 최근 의 인간 활동에 의한 황해의 환경 변화를 잘 타내내는 지시자로서 중요한 역할을 한다고 판단된다.